O módulo representa as verificações determinantes da ligação para os respetivos casos de carga, combinações de cargas ou de resultados. Além disso, também é possível representar os resultados separadamente para conjuntos de barras, superfícies, secções, barras, nós e apoios nodais.
- A extensão dos resultados pode ser reduzida através de um filtro, permitindo uma visualização mais clara.
- Dimensionamento de ligações articuladas, resistentes à flexão e semirrígidas
- Definição de até cinco chapas de aço entalhadas nas vigas de madeira
- Ligações com até oito barras unidas num nó
- Espessura das chapas de aço: 5 mm–40 mm
- Todos os tamanhos de ligadores
- Verificação automática das distâncias mínimas entre ligadores
- Definição livre opcional das distâncias entre ligadores
- Definição de disposições assimétricas de cavilhas (por exemplo, cadeias de polígonos)
- Visualização gráfica de ligações no módulo adicional RFEM/RSTAB
- Todas as verificações de aço e de madeira necessárias incluindo redução dos valores da secção
- Verificação de reforços de secções segunda a norma EN 1995-1-1
- Exportação das excentricidades de barras para o RFEM/RSTAB para consideração na determinação dos esforços internos
- Comprimento das cavilhas opcionalmente mais curto do que a largura da secção (para buchas de madeira)
- Exportação DXF da geometria da ligação
- Verificação da resistência ao fogo de acordo com a EN 1995-1-2
- Dimensionamento de extremidades de barra, barras, apoios de nó, nós e superfícies
- Consideração de áreas de projeto especificadas
- Verificação das dimensões da secção
- Dimensionamento segundo a norma EN 1995-1-1 (norma europeia de madeira) com os respetivos anexos nacionais + DIN 1052 + DSTV DIN EN 1993-1-8 + ANSI/AWC - NDS 2015 (norma dos EUA)
- Dimensionamento de diversos materiais como aço, betão e outros
- Não é necessário especificar nenhuma norma
- Biblioteca expansível que inclui elementos de ligação em madeira (SIHGA, Sherpa, WÜRTH, Simpson StrongTie, KNAPP, PITZL) e elementos de fixação em aço (ligações padronizadas para estruturas de aço de acordo com EC 3, M-connect, PFEIFER, TG-Technik)
- Capacidades de carga limite para vigas de madeira das empresas STEICO e Metsä Wood disponíveis na base de dados
- Ligação ao MS Excel
- Otimização de elementos de ligação (é utilizado o elemento de ligação com melhor aproveitamento)
Após a seleção das cargas necessárias e da norma desejada (caso pretendido) para o dimensionamento, segue-se a definição da carga limite na janela 1.2 Parâmetros limite. Na base de dados é possível adicionar outros fabricantes, para além dos já existentes.
Após todos os elementos estarem selecionados para o dimensionamento, existe a opção para definir a classe de duração da carga (CDC). No entanto, a terceira janela só fica disponível, se os elementos de ligação de madeira forem dimensionados de acordo com as normas EN 1995-1-1 ou DIN 1052.
Em primeiro lugar, selecione o tipo de ligação e a norma para o dimensionamento.
As barras a serem conectadas são importadas do modelo do RFEM/RSTAB. O módulo adicional verifica automaticamente se todas as condições geométricas são cumpridas.
Além disso, as cargas são importadas automaticamente do RFEM/RSTAB. Na janela Geometria, podem ser especificados os parâmetros dos parafusos (diâmetro, comprimento, ângulo etc.).
- Dimensionamento de ligações articuladas
- Inclinação biaxial da barra conectada (por exemplo, ligação de viga de cobertura)
- Ligação de número infinito de barras num nó para o tipo "Só barra principal"
- Diâmetros de parafuso de 6 mm–12 mm
- Verificação automática do espaçamento mínimo entre parafusos
- Definição opcional livre de espaçamentos de parafusos
- Transferência de excentricidade do modelo do RFEM/RSTAB
- Alinhamento de parafusos em cruz ou paralelo
- Definição de até 16 parafusos numa linha
- Visualização gráfica de ligações no módulo adicional RFEM/RSTAB
- Execução de todas as verificações necessárias
As verificações determinantes são resumidas numa tabela e representadas em conjunto com a geometria das ligações. Nas seguintes tabelas de saída de resultados, podem ser visualizados todos os detalhes de verificação determinantes.
São exibidas imediatamente as dimensões, as propriedades do material e as soldaduras para a construção das ligações e podem ser incluídas no relatório de impressão. Também podem ser exportadas para um ficheiro DXF. As ligações podem ser visualizadas no módulo adicional RF-/JOINTS Timber - Steel to Timber ou no programa RFEM/RSTAB.
Todos os gráficos podem ser integrados no relatório de impressão ou diretamente impressos. Devido à saída de resultados à escala, é possível uma comprovação visual logo na fase de dimensionamento.
Podem ser visualizadas as seguintes verificações:
- Verificação do espaçamento mínimo
- Capacidade portante de cada parafuso
As verificações determinantes são resumidas numa tabela e representadas em conjunto com a geometria das ligações. Nas seguintes janelas de resultados podem ser visualizados todos os detalhes fundamentais do dimensionamento.
São exibidas imediatamente as dimensões, as propriedades do material e as soldaduras para a construção das ligações e podem ser incluídas no relatório de impressão. Da mesma forma, a exportação para ficheiro DXF é ativada. As ligações podem ser visualizadas no módulo adicional RF-/JOINTS Timber - Timber to Timber ou no programa RFEM/RSTAB.
Todos os gráficos podem ser integrados no relatório de impressão do RFEM/RSTAB ou imprimidos diretamente. Devido à saída de resultados à escala, é possível uma comprovação visual logo na fase de dimensionamento.
Em primeiro lugar, é necessário selecionar o tipo de ligação, a norma de dimensionamento, a chapa de aço e o material das cavilhas. Opcionalmente, é possível selecionar o sistema de cavilhas WS-T da SFS (apenas para a norma EN 1995-1-1). Neste caso, a respetiva classe já está predefinida pelo fabricante.
As barras a serem ligadas são importadas do modelo do RFEM/RSTAB. O módulo adicional verifica automaticamente se todas as condições geométricas são cumpridas. Em alternativa, as ligações podem ser introduzidas manualmente.
- O carregamento também é importado do RFEM/RSTAB ou, no caso de definição manual da ligação, são introduzidas cargas. Na janela de entrada de dados "Geometria" são definidas as dimensões da chapa de aço e a disposição dos elementos de ligação para as barras ligadas.
- Modelação de secções transversais através de elementos, secções, arcos e elementos de ponto
- Biblioteca expansível de propriedades de material, limites de elasticidade e tensões limite
- Propriedades de secções abertas, fechadas ou não ligadas
- Propriedades efetivas de secções constituídas por diferentes materiais
- Determinação de tensões em cordões de soldadura
- Análise de tensões incluindo o dimensionamento da torção primária e secundária
- Verificação das relações (c/t)
- Secções efetivas de acordo com as normas
- EN 1993-1-5 (incluindo painéis de encurvadura reforçados da Secção 4.5)
-
EN 1993-1-3
-
EN 1999-1-1
-
DIN 18800-2
- Classificação de acordo com as normas
-
EN 1993-1-1
-
EN 1999-1-1
-
- Interface com o MS Excel para importar e exportar tabelas
- Relatório de impressão
No RF-/STEEL AISC, existe a possibilidade de considerar restrições laterais em quaisquer posições. Por exemplo, é possível reforçar somente o banzo superior.
Além disso, podem ser atribuídos apoios intermédios definidos pelo utilizador, por exemplo, molas de rotação e molas de translação em diferentes posições na secção.
No módulo Ligações de aço, pode ligar secções ocas circulares utilizando soldaduras.
É possível ligar as secções circulares entre si ou a componentes planos. Os arredondamentos de secções padronizadas e de parede fina também podem ser ligados por uma soldadura.
Ir para o vídeo explicativoNo módulo "Ligações de aço", pode considerar o pré-esforço dos parafusos no cálculo para todos os componentes. O pré-esforço pode ser ativado facilmente através da caixa de seleção nos parâmetros dos parafusos e tem impacto na análise tensão-deformação e na análise da rigidez.
Os parafusos pré-esforçados são parafusos especiais utilizados em estruturas de aço para gerar uma força de aperto elevada entre os componentes estruturais ligados. Esta força de aperto provoca atrito entre os componentes estruturais, o que permite a transferência de forças.
Funcionalidade
Os parafusos pré-esforçados são aplicados com um determinado binário, alongando-os e gerando uma força de tração. Esta força de tração é transferida para os componentes ligados e gera uma elevada força de aperto. A força de aperto evita que a ligação se solte e garante uma transmissão fiável da força.
Vantagens
- Capacidade de carga elevada: os parafusos pré-esforçados permitem transferir forças elevadas.
- Baixa deformação: minimizam a deformação da ligação.
- Resistência à fadiga : são resistentes à fadiga.
- Simplicidade de montagem: são relativamente fáceis de montar e desmontar.
Cálculo e dimensionamento
O cálculo dos parafusos pré-esforçados é realizado no RFEM utilizando o modelo de análise EF gerado pelo módulo "Ligações de aço". Considera a força de aperto, o atrito entre os componentes estruturais, a resistência ao corte dos parafusos e a capacidade de carga dos componentes estruturais. O dimensionamento é realizado de acordo com DIN EN 1993-1-8 (Eurocódigo 3) ou a norma dos EUA ANSI/AISC 360-16. O modelo de análise criado, incluindo os resultados, pode ser guardado e utilizado como um modelo independente do RFEM.
A determinação do momento de encurvadura por flexão-torção ocorre no RF-/STEEL AISC através de um solucionador de valores próprios, o qual permite a determinação precisa da carga de encurvadura crítica.
O solucionador de valores próprios é completado por uma janela de visualização dos gráficos da forma própria que serve para verificar as condições de fronteira.
Após o cálculo, entre outros, são representadas as rigidezes das ligações para cada barra individual. Podem ser visualizadas as seguintes verificações:
- Verificação do espaçamento mínimo
- Capacidade de carga de cada ligador
- Chapa de aço (esmagamento e tensão segundo o EC 3 e a AISC)
- Secção reduzida da madeira, etc.
- rotura em bloco
- Capacidade resistente total (incluindo determinação da rigidez, verificação da tração transversal, apenas para a EN 1995-1-1 etc.)
- Verificação da resistência ao fogo de acordo com a EN 1995-1-2
O módulo Ligações de aço permite classificar as rigidezes das ligações.
Além da rigidez inicial, a tabela também apresenta os valores limite para ligações articuladas e rígidas para os esforços internos selecionados N, My e/ou Mz. A classificação resultante é então apresentada como "articulado", "semirrígido" ou "rígido".
Ir para o vídeo explicativoO SHAPE-THIN inclui uma extensa biblioteca de secções laminadas e parametrizadas. Estas podem ser combinadas ou complementadas com novos elementos. É possível modelar uma secção composta por diferentes materiais.
As ferramentas e funções gráficas permitem a modelação de formas complexas de secções da forma habitual para programas de CAD. A entrada gráfica oferece, entre outros, a opção de definir elementos de ponto, cordões de soldadura, arcos, secções retangulares e circulares parametrizadas, elipses, arcos elípticos, parábolas, hipérboles, splines e NURBS. Alternativamente, é possível importar um ficheiro DXF que é utilizado como base para uma modelação adicional. Também existe a possibilidade de utilizar linhas auxiliares para a modelação.
Além disso, a entrada parametrizada permite a entrada do modelo e dos dados de carga de tal maneira que estes dependam de determinadas variáveis.
Os elementos podem ser divididos ou adicionados a outros objetos de forma gráfica. O SHAPE-THIN divide automaticamente os elementos e assegura um fluxo de corte sem interrupções através da introdução de elementos nulos. No caso de elementos nulos, pode ser definida uma espessura específica para controlar a transferência de corte.
Agora, pode dimensionar ligações de acordo com a norma americana ANSI/AISC 360-16 no módulo Ligações de aço. Os seguintes procedimentos de verificação estão integrados:
- Verificação de fatores de carga e resistência (LRFD)
- Allowable Stress Design (ASD)
Através da extensão de módulo integrada RF-/STEEL Warping Torsion, é possível efetuar no RF-/STEEL AISC o dimensionamento de acordo com o Guia de Dimensionamento 9 (Design Guide 9).
O cálculo é executado com 7 graus de liberdade segundo a teoria da torção com empenamento e permite um dimensionamento da estabilidade próximo da realidade com consideração da torção.
A rigidez inicial Sj,ini é um parâmetro decisivo para avaliar se uma ligação pode ser caracterizada como rígida, não rígida ou articulada.
No módulo "Ligações de aço", é possível calcular a rigidez inicial Sj,ini de acordo com o Eurocódigo (EN 1993-1-8, Secção 5.2.2) e a AISC (AISC 360-16 Cl. E3.4) em relação aos esforços internos N, My e/ou Mz.
A transferência automática opcional das rigidezes iniciais permite uma transferência direta como rigidez de articulação de extremidade de barra no RFEM. Em seguida, toda a estrutura é recalculada e os esforços internos resultantes são adotados automaticamente como cargas no cálculo e dimensionamento dos modelos de ligação.
Este processo de iteração automatizado elimina a necessidade de exportar e importar dados manualmente, reduzindo a quantidade de trabalho e minimizando possíveis fontes de erro.
Vídeo explicativo: Cálculo da rigidez inicial Sj,iniO dimensionamento de barras de aço formadas a frio de acordo com as normas AISI S100-16/CSA S136-16 está disponível no RFEM 6. O dimensionamento pode ser acedido selecionando "AISC 360" ou "CSA S16" como norma no módulo Dimensionamento de aço. "AISI S100" ou "CSA S136" é então selecionado automaticamente para o dimensionamento formado a frio.
O RFEM aplica o método da resistência direto (DSM) para calcular a carga de encurvadura elástica da barra. O método da resistência direta oferece dois tipos de soluções, numéricas (método das tiras finitas) e analíticas (especificação). A curva de assinatura do FSM e as formas de encurvadura podem ser vistas em Secções.
O SHAPE-THIN calcula todas as propriedades relevantes das secções, incluindo os esforços internos limite plásticos. As zonas sobrepostas são consideradas de forma próxima da realidade. Se as secções forem constituídas por diferentes materiais, o SHAPE‑THIN determina as propriedades efetivas da secção em relação ao material de referência.
Além da análise de tensão elástica, é possível realizar a verificação plástica com interação dos esforços internos para qualquer formato de secção. As verificações de interação plásticas são realizadas pelo método Simplex. As hipóteses de cedência podem ser selecionadas de acordo com Tresca ou von Mises.
O SHAPE-THIN efetua uma classificação das secções de acordo com as normas EN 1993-1-1 e EN 1999-1-1. Para secções de aço de classe 4, o programa determina larguras efetivas para painéis de encurvadura não reforçados ou reforçados de acordo com a EN 1993-1-1 e a EN 1993-1-5. Para secções de alumínio de classe 4, o programa calcula as espessuras efetivas de acordo com a EN 1999-1-1.
Opcionalmente, o SHAPE‑THIN verifica os valores de c/t limite em conformidade com os métodos de dimensionamento el-el, el-pl ou pl-pl de acordo com a DIN 18800. As zonas c/t dos elementos orientados na mesma direção são reconhecidas automaticamente.
Todos os resultados podem ser facilmente avaliados e visualizados de forma numérica e gráfica. As funções de seleção permitem uma avaliação específica.
O relatório de impressão corresponde aos elevados padrões do e ]] produtos/estruturas-de-vigas-rstab/rstab-9/o-que-e-o-rstab RSTAB]]. As alterações são atualizadas automaticamente.
No módulo Ligações de aço, pode dimensionar ligações de barras com secções compostas. Além disso, pode realizar verificações de ligações para quase todas as secções de parede fina na biblioteca do RFEM.
Ir para vídeo explicativoO SHAPE-THIN determina as propriedades de secções e tensões para qualquer perfil aberto, fechado, ligado ou não ligado.
- propriedades da secção
- Área de secção total A
- Áreas de corte Ay, Az, Au e Av
- Posição do centro de massa yS, zS
- momentos da superfície 2 graus Iy, Iz, Iyz, Iu, Iv, Ip, Ip,M
- Raios de giração iy, iz, iyz, iu, iv, ip, ip,M
- Inclinação dos eixos principais α
- Peso da secção G
- Perímetro da secção U
- constantes de torção da área graus IT, IT,St.Venant, IT,Bredt, IT,s
- Posição do centro de corte yM, zM
- Constantes de empenamento Iω,S, Iω,M ou Iω,D para restrições laterais
- Módulos de secção máx/mín Sy, Sz,Su, Sv, Sω,M com posições
- Gamas de secções ru, rv, rM,u, rM,v
- Fator de redução λM
- Propriedades de secções plásticas
- Força normal Npl,d
- Forças transversais Vpl,y,d, Vpl,z,d, Vpl,u,d, Vpl,v,d
- Momentos fletores Mpl,y,d, Mpl,z,d, Mpl,u,d, Mpl,v,d
- Módulos de secção Wpl,y, Wpl,z, Wpl,u, Wpl,v
- Áreas de corte Apl,y, Apl,z, Apl,u, Apl,v
- Posição dos eixos de bissetriz da área fu, fv,
- Representação da elipse de inércia
- Momentos estáticos
- Primeiros momentos de área Su, Sv, Sy, Sz com dados sobre máximos e posição, assim como especificação do fluxo de corte
- Coordenadas de empenamento ωM
- momentos da área (áreas de empenamento) Sω,M
- Áreas da célula Am
- Tensão
- Tensões normais σx devido a esforço axial, momentos fletores e bimomento de empenamento
- Tensões de corte τ dos esforços de corte e dos momentos de torção primários e secundários
- Tensões equivalentes σv com fator ajustável para tensões de corte
- Relações de tensões em relação às tensões limite
- Tensões em bordas de elementos ou linhas centrais
- Tensões em cordões de soldadura
- Sistemas de reforço
- Propriedades de secção de perfis não ligados (núcleos de edifícios altos, secções mistas)
- Esforços transversais de secções parciais devido a flexão e torção
- Dimensionamento plástico
- Cálculo plástico com determinação do fator de majoração αpl
- Verificação das relações (c/t) segundo os métodos de verificação el-el, el-pl ou pl-pl de acordo com a DIN 18800